文档介绍：第一篇基础篇
PLC(programmable logical controller )中文名称可编程控制器,今天PLC其应用已经十分的广泛,在工业领域已经是家喻户晓,PLC的厂家、型号和规格同样也层出不穷。对于有志于PLC应用的人员来说如何面对眼花缭乱的产品,是一个大的挑战。如何面对挑战呢,首先选择一个典型的应用广泛的PLC作为学习、研究的对象,本书选择西门子S7-300系列PLC作为对象。其次,了解和学习PLC的基础知识,最后,掌握综合应用PLC解决实际问题的技术和能力。如果遇到其它plc就可以举一反三了。
本篇包括前三章,第一章 S7-300PLC硬件和安装、第二章 step 7软件安装和使用、第三章 STEP7编程。主要介绍了 S7-300PLC的基础知识和基本操作规范和方法,包括硬件的安装和选型规范,包括setp7软件的安装和使用的基本方法,包括各种常用的指令的使用的方法。这部分内容是应用的基础,反映了S7-300PLC区别于其他不同类型PLC的主要特性。本篇更多的是一些知识性、规范性的内容,强调的是记忆、操作规范和方法。
第一章 S7-300PLC硬件和安装
SIMATIC S7-300是一种通用型的PLC,能适合自动化工程中的各种应用场合,尤其是在生产制造工程中的应用。模块化、无风扇结构、易于实现分布式的配置以及易于掌握等特点,使得S7-300在各种工业领域中实施各种控制任务时,成为一种既经济又切合实际的解决方案。本章详细介绍各模块结构和安装规范。
S7-300PLC硬件简介
S7-300PLC电气安装规范
实训一:安装一个典型的S7-300PLC硬件系统
S7-300PLC硬件简介
S7-300(见图1-1)由多种模块部件组成,包括导轨(Rack)、电源模块(PS)、CPU模块、接口模块(IM)、输入输出模块(SM)。各种模块能以不同方式组合在一起,从而可使控制系统设计更加灵活,满足不同的应用需求。
图1-1 S7-300 PLC的基本结构
电源模块
电源模块是构成PLC控制系统的重要组成部分,针对不同系列的CPU,西门子有匹配的电源模块与之对应,用于对PLC内部电路和外部负载供电。
1. PS 30X系列电源模块
有多种S7-300电源模块可为编程控制器供电,也可以向需要24V直流的传感器/执行器供电,比如PS305、PS307。PS 305电源模块是直流供电,PS 307是交流供电。本节以PS 307电源模块为例作详细介绍。图1-2是PS 307(2A)的模块示意图。
PS 307电源模块(2A)具有以下显著特性:
(1)输出电流2A。
(2)输出电压24VDC,防短路和开路保护。
(3)连接单相交流系统(输入电压120/230V AC,50/60Hz)。
(4)可靠的隔离特性,符合EN 60950标准。
(5)可用作负载电源。
图1-2 PS 307电源模块
电源模块在非正常工作状态下的反应,可参考表1-1。
如果…
则…
24V直流指示灯
输出电流过载
I>
电压跌落,电压自动恢复
闪烁
3A<I<=(稳态)
电压下降,缩短使用寿命
输出短路
输出电压0V;短路故障排除后,电压自动恢复
暗
在一次侧过电压
可能彻底毁坏
—
在一次侧欠电压
自动切断;欠电压排除后,电压自动恢复
暗
表1-1 电源模块在非正常工作状态下的反应
2. S7-300的电流消耗量和功率损耗
一个实际的S7-300 PLC系统,在确定所有的模块后,要选择合适的电源模块。所选定的电源模块的输出功率必须大于CPU模块、所有I/O模块、各种智能模块的总消耗功率之和,有时甚至还要考虑某些执行单元的功率,并且要留有30%左右的余量。在具体产品设计时,应该仔细研究各个模块的功率参数,最后确定电源模块的型号、规格。当同一电源模块既要为主机单元又要为扩展单元供电时, V。
CPU模块
CPU是PLC系统的运算控制核心。它根据系统程序的要求完成以下任务:接收并存储用户程序和数据,接收现场输入设备的状态和数据,诊断PLC内部电路工作状态和编程过程中的语法错误,完成用户程序规定的运算任务,更新有关标志位的状态和输出状态寄存器的内容,实现输出控制或数据通信等功能。
S7-300 CPU有20种不同型号,各种CPU按性能等级划分,可以涵盖各种应用范围。S7-300的各款CPU都有非常详尽的性能数据表(具体参数可查阅相关资料),其中最值得关注的CPU性能有以下五方面:
I/O扩展能力
指令执行速度
工作内存容量
通讯能力
CPU上的集成功能
1. 操作员控制和显示单